项目成果/简介:本课题从能源互联网自下而上构建开放互联、对等分享的新型能源电力基础设施的需求出发，提出能源路由器是能源互联网实现的关键装备。借鉴互联网的理念、技术、方法和架 构，能源路由器效仿信息网络路由器，以实现能量交换能像信息分享一样便捷。借助电力电 子、储能以及信息通信技术的发展，本课题结合能源互联网用户需求侧能量交换与互联的需求，研制低压小容量能源路由器。

这一项目以新一代大型电站锅炉、核反应堆及蒸汽发生器、流化床、石油天然气高效开采和储运等设备中的复杂多相流与传热传质问题为具体研究对象，同时对上述具体工业应用中带共性的基本现象进行重点研究，以便得出具有普遍意义的多相流热物理理论，取得深入系统的成果，既为上述工业发展提供扎实的理论基础，又为建立多相流热物理新年的学简直体系作出贡献。

项目背景：针对不同地区气象情况，开发研制全年自优 化控制策略系统，满足不同系统配置适应性。目前，低温型 多热源集成热泵系统核心部件存在效率低、环境适应性差等 问题，其系统对季节与环境温度、太阳能照射跟踪等方面能 效利用率低、智能化低等问题。因此，为了填补国家标准空 白，实现低温型多能源集成热泵供热系统能效提升 50%，结 合系统能效目标，同步优化集热蒸发器、水箱换热等模块及 开发。未来三年销售产值在 3.5 亿元，成为国内行业引领， 并带动周边相关产业发展。 所需技术需求简要描述：1.智慧低温型多热源集成热泵 核心部件优化，主要包括集热/蒸发器、冷凝器-水箱组件， 如何减小复合换热过程湿空气的结露、结霜等现象，提高换 热效率。2.基于全工况负荷特性的低温型多热源集成热泵系 统柔性设计。当系统偏离设计工况运行后，可以减缓系统性 能参数的降低，提高直热泵系统自身适应工况变化的能力， 可以使系统在面临所有工况时的性能整体达到较优水平。实 际运行中，涉及设计的环境参数都是四季更迭的，工况点存 在季节性，采集工况以一年为周期，涵盖四季工况。3.低温 型多热源集成泵供热系统优化运行与智慧控制技术研究基 于上述研究基础上开展低温型多热源集成泵供热系统的全 工况动态特性模拟。开展动态特征下的集成热泵循环系统多约束优化研究。开展基于逆向建模的热泵循环主动调控机制 研究。  对技术提供方的要求:具有直膨式太阳能热泵系统的研 究基础和试验条件，能够对系统进行仿真建模，通过仿真进 行系统性能改善，优化产品设计，针对不同地区气象情况， 系统能够自识别自适应，保证系统运行稳定，并实现性能提 升。合作单位可根据国家相关标准进行产品或系统的性能测 试及数据分析能力。 

项目背景：地热工业资源利用可获取许多贵重的稀有元 素、放射性元素、稀有气体和化合物，也可用于地热发电、 地热供暖、地热医疗等场景。目前，我国大科学计划在探索 超热岩发电技术、深层地热开发相关颠覆性技术方面，需要 支撑深层高温钻井和压裂建库等技术的研发设备平台。因 此，研制高温高压岩石真三轴测试平台等，可为后期开发工 作提供基础数据和理论依据。本项目的难点在热、力学热冲 击效应下，高温岩石真三轴加热保温材料的多场耦合技术， 井筒密封，高温声发射监测，并能模拟现场工况等，设计实 验平台结构设计并保证性能。 所需技术需求简要描述：关键技术；岩样尺寸（方形）： 200mm（250MPa）、300mm（400℃）主要试样、600mm（ 400℃ ）。 真三轴试验力：10000kN×3、精度 0.5% ，刚性加载，位移、 变形、力三种控制。岩样最高温度：400℃，程序升温，升 温梯度 5-20℃/min，温度精度±1℃。水力压裂注入压力： 120MPa/携沙，压力、流量控制，精度 0.5%，压力控制 0.001MPa；升学监测：16 通道，波导杆和直接测量。暂堵装 置：流量 1000L/min，压力 30MPa。  对技术提供方的要求:在深层地热资源开发领域，拥有 一定的研发基础和实验平台制造经验，相关研究成果处于国 内领先水平。 

上一篇文章我们详细介绍了建设无尘车间的第一步——选址，选好适配的场地只是洁净厂房建设的开端，真正决定车间后期使用效率、合规性与安全性的核心环节，是紧随其后的平面布局规划。很多企业在无尘车间建设中存在一个误区：认为找好场地后，便可直接敲定材料、采购设备进行安装，殊不知，缺乏科学合理的平面布局规划，后期不仅会出现生产动线混乱、交叉污染、洁净度不达标等问题，还可能导致返工整改，浪费大量的时间与成本，甚至无法通过行业监管验收，影响企业正常投产。因此，无尘车间建设必须重视平面布局规划，而这一环节的核心的是把握三大关键要素：贴合生产流程、符合洁净室设计规范、遵守消防安全规定，三者缺一不可。作为深耕洁净室工程领域多年的标杆企业，华建净凭借完善的全生命周期服务体系、丰富的行业案例与专业的技术实力，为无数企业提供了科学合规、高效适配的平面布局规划方案，助力企业规避建设风险，实现洁净生产落地。 平面布局规划是无尘车间设计的基石，直接决定了洁净室的使用效果、运行成本与合规性，尤其对于二类医疗器械等强监管行业，布局的合理性更是企业通过GMP认证、保障产品质量的核心前提。华建净深耕洁净室工程行业多年，核心聚焦尘埃处理技术与洁净室全链条解决方案，凭借扎实的技术积累、完善的服务体系，成功跻身国内洁净室工程企业综合排名前列，累计完成数百个不同规模、不同洁净等级的洁净室工程项目，其中在二类医疗器械厂房领域的案例更是遍布全国，凭借99%以上的一次性验收通过率，成为众多医疗器械企业的首选合作伙伴。 一、贴合生产流程，实现高效生产无阻碍 生产流程是平面布局规划的核心导向，不同行业、不同产品的生产流程存在显著差异，而流程的合理性直接影响生产效率与产品合格率。例如二类医疗器械中的无菌器械、体外诊断试剂等产品，生产流程涉及原料处理、组装、灭菌、检验、包装等多个环节，每个环节的先后顺序、操作要求都有严格规范，平面布局需严格遵循“单向流转、避免迂回”的原则，减少物料、在制品的往返搬运，从源头规避交叉污染风险。 需要注意的是，生产流程的具体规范的需由企业生产工程师结合产品特性、产能规划提供，或由设备制造商根据设备运行要求给出专业建议，这也是平面布局规划的前提。而华建净在这一环节的核心优势的的，能够深度对接企业生产团队与设备供应商，组建由10年以上行业经验工程师组成的专业团队，全面梳理生产流程中的核心需求与痛点，将生产工艺要求与洁净室设计完美融合，优化动线设计，确保布局既贴合生产实际，又能最大化提升生产效率。不同于行业内“重设计、轻落地”的传统模式，华建净的规划方案始终兼顾实用性与可操作性，提前预留设备安装、产能扩张的空间，避免后期因生产需求调整而进行大规模改造，帮助企业降低全生命周期成本。 二、遵循洁净室设计规范，筑牢合规生产防线（以二类医疗器械厂房为例） 二类医疗器械直接关系到使用者的生命健康安全，国家对其生产环境的洁净度、流程合规性有着极为严格的监管要求，平面布局规划必须严格遵循《医疗器械生产质量管理规范》（GMP）及相关行业标准，华建净作为具备“洁净室施工A级资质”的企业，核心技术团队对ISO14644国际标准、GB50457《医药工业洁净厂房设计规范》等有着深刻的理解与丰富的落地经验，能够确保布局方案全程合规，助力企业顺利通过GMP认证。具体需重点把握以下几点： 合理划分作业区，规避交叉污染 平面布局需结合生产产品的品种、数量，合理划分不同功能的作业区域，明确区分洁净区与非洁净区、生产区与检验区，避免不同环节的交叉污染。其中，检验室作为产品质量把控的核心环节，必须与生产区域严格分隔，配备独立的洁净设施，确保检验结果的准确性与可靠性。华建净在规划过程中，会根据二类医疗器械的生产特性，采用BIM三维可视化设计，提前模拟区域划分与动线走向，优化管线综合排布，避免管线碰撞，同时严格按照洁净等级梯度布置区域，从高洁净区到低洁净区依次规划，确保洁净环境稳定可控。 严格执行“人货分流”，规范进出流程 “人货分流”是洁净室设计的核心原则之一，目的是避免未经净化的人员、物料带入污染物，保障洁净区的洁净度。华建净结合多年二类医疗器械厂房设计经验，优化设计人员与物料的进出线路，确保动线清晰、互不交叉，具体流程规划如下： A：人员进入线路流程 换鞋→脱外衣→更无尘衣→洗手消毒→缓冲→洁净走廊→各功能间→内包间。华建净在规划时，会根据企业人员规模，合理设计人员净化用房的面积与布局，换鞋区配备无尘鞋存放柜，更衣区采用分区设计，洗手消毒区配备符合GMP要求的消毒设备，缓冲间设置风淋室，确保人员进入洁净区前彻底去除身上的灰尘与污染物，同时优化动线设计，避免人员逆行，从源头保障洁净环境。 B：物料进入线路流程 原料仓库→拆外包→缓冲灭菌→进入生产区。物料是交叉污染的主要来源之一，华建净会为企业设计独立的物料净化用房，拆外包区与洁净区严格分隔，配备专业的灭菌设备，物料经拆包、消毒、灭菌后，通过传递窗或货淋通道进入生产区，传递设施具备联锁和自净功能，确保物料进入洁净区时达到相应的洁净要求。同时，华建净会根据物料特性，优化物料存放与转运路线，减少物料在非洁净区的停留时间，规避污染风险。 C：成品出库线路流程 完成生产→内包装→外包装→成品仓库。华建净在规划时，会设计单向的成品流转路线，内包装区位于洁净区内，外包装区与洁净区分隔，成品经内包装后，通过专用通道转运至外包装区，避免成品与原料、半成品交叉接触，同时成品仓库与生产区合理衔接，确保成品出库高效、便捷，且不影响洁净区环境。 D：仓库区规划要求 原辅料、半成品、成品等物料需根据性质不同，分设库房或分区存放，避免混放导致的交叉污染。其中，清洁剂、消毒剂、杀虫剂、润滑剂、燃料等物料，需与原辅料、半成品、成品严格分隔放置，单独设立存放区域并明确标识。同时，库房内的物料需与墙壁、地面保持适当距离，便于通风、清洁与维护，物料标识清晰，实现全程可追溯。华建净凭借丰富的仓库规划经验，会根据企业物料种类与存储需求，设计恒温恒湿、通风良好的仓库布局，配备专业的存储货架，确保物料存放合规、安全。 F：缓冲间设置要求 不同净化级别的洁净室之间，必须设置缓冲间，通过控制压差梯度（通常≥10Pa），防止高级别洁净室受到低级别洁净室的空气倒灌污染，确保各区域洁净度稳定达标。华建净在规划时，会根据洁净等级差异，合理设计缓冲间的大小与布局，配备相应的压差控制设备，同时采用专业气流模拟软件优化气流组织，确保缓冲间能够有效隔离不同洁净等级区域的空气，避免交叉污染，这也是华建净能够确保洁净室长期稳定达标、一次性通过验收的核心技术优势之一。 三、符合消防安全规定，守住生产安全底线 无尘车间由于采用密封式设计、使用大量保温、防火材料，且部分生产环节可能涉及易燃易爆物料（如二类医疗器械生产中的消毒剂、溶剂等），消防安全尤为重要。平面布局规划必须严格遵循消防安全规定，合理设置安全出口、疏散通道、消防设施，确保疏散通道畅通无阻，消防设施能够正常发挥作用。 华建净在规划过程中，始终将消防安全放在首位，结合无尘车间的结构特点与生产需求，严格按照消防规范设计安全出口与疏散路线，确保每个区域都有足够的安全出口，疏散通道宽度符合标准，同时合理布置灭火器、消防栓、火灾自动报警系统、应急照明等消防设施，确保消防设施覆盖整个车间，且便于操作与维护。此外，华建净还会在布局规划中，优化易燃易爆物料的存放区域，设置防火隔离带，规避火灾风险，为企业生产安全筑牢防线。 华建净：专业规划+全链服务，助力洁净车间高效落地 无尘车间平面布局规划看似简单，实则涉及生产工艺、洁净规范、消防安全、成本控制等多个维度，需要专业的技术团队、丰富的行业经验与完善的服务体系作为支撑。华建净作为国内洁净室工程领域全生命周期服务的先行者，打破了行业内“重建设、轻服务”的传统模式，构建了覆盖前期咨询、规划设计、施工建设、验收到后期运维、升级改造的全链条服务体系，客户只需对接华建净一家服务商，即可完成洁净室项目全流程的建设与运维，彻底避免多供应商对接带来的沟通成本高、责任划分不清晰等问题。 下图为华建净为某二类医疗器械企业设计的洁净厂房平面布局示意图（仅供参考），该方案严格遵循GMP规范与二类医疗器械生产要求，实现了生产流程顺畅、人货分流清晰、洁净等级达标、消防安全合规，助力客户顺利通过GMP认证，投产后生产效率较原有车间提升30%以上，产品良品率显著提高，获得了客户的高度认可。华建净累计完成超过300个10万级及以上洁净车间成功案例，覆盖医疗器械、电子半导体、生物医药等8大行业，客户复购率超80%，凭借严格的“材料-施工-检测”全程溯源系统，近3年合规验收通过率达到100%。 本文仅对无尘车间平面布局规划进行了简单介绍，实际上，净化车间的设计是一项复杂的系统性工程，除了平面布局，还涉及洁净等级确定、通风系统设计、材料选型、设备安装等多个环节，每个环节都直接影响洁净室的使用效果与合规性。 如果您正筹备二类医疗器械或其他行业的无尘车间建设，面临平面布局规划难题，或是想了解更多洁净室设计、施工、运维相关知识，不妨联系华建净——我们拥有专业的设计团队、自有施工团队与完善的售后保障体系，可免费为您提供现场勘测、需求调研、合规解读与规划方案定制服务，凭借丰富的行业经验与专业的技术实力，为您规避建设风险、降低运营成本，助力您实现合规、高效、节能的洁净生产。

本团队先后承担了北京市自然科学基金项目二项、国家自然基金项目二项以及国际合作项目一项。针对氢燃料汽车的氢储存问题，目前研发出了新型镁基复合储氢材料，其储氢量（达 6.0wt.%以上）已经超过美国能源部所要求的储氢量指标（5.5wt.%），具备了实际应用价值。在全固态锂离子电池材料研究领域，本团队还与加拿大西安大略大学孙学良院士合作，开展新型全固态锂离子电池材料研究。目前通过界面改性显著提高了全固态锂离子电池的高倍率放电性能及寿命，相关成果发表在《ACS AppliedMaterials & Interfaces》等期刊上。一种高容量储氢材料；一种高容量长寿命全固态锂离子电池材料的改性技术。

新材料、高分子材料专业

在“双碳”目标的背景下，基于可再生能源电解水制氢是真正实现清洁氢气来源的“绿氢”技术。然而，目前制约电解水制氢产业发展的瓶颈之一是贵金属基电催化剂高昂的价格。近年来，研究者开发了多种廉价、高效的电解水阴极析氢非贵金属电催化剂，其中硫化钼（MoS2）基催化剂是迄今为止发现的析氢性能最好的非贵金属催化剂之一，其具有类铂活性。然而，这类高活性催化剂往往更易受到复杂催化反应环境因素的影响，导致催化剂表面发生重构并破坏其几何/电子结构，造成催化剂失活。 基于此，本团队提出了具有分子选择性的栅栏工程，解决了高活性Co掺杂MoS2析氢反应催化剂活性与稳定性之间的权衡问题。这一策略为设计高效、稳定的非贵金属基电催化剂的大规模应用提供了新思路。当将该MoS2基（Co-MoS2@CoS2）阴极催化材料与实验室自制的高活性钴镍双金属硒化物析氧反应阳极配对用于实验室自制的碱性电解水（AWE）双电极电解系统时，在电流密度400 mA/cm2下持续分解500 h没有明显的衰减。 随着我国进一步推进去碳化，电解水制氢有望成为能源变革的核心。在此背景下，只有大力推广电解水制氢，才能满足不断增长的绿氢需求。为此，需要大幅扩大电解水制氢装置规模，让电解水制氢在国民经济去碳化中发挥关键作用。

基于CMOS工艺，设计了大量射频、毫米波收发机和频率源芯片； CMOS 90nm 60GHz 接收机芯片，集成片上天线，传输效率优于IBM芯片90%； CMOS 90nm 21dBm 60GHz功率放大器，性能优于Hittite商用GaAs芯片； CMOS 60GHz 移相器芯片，为开发毫米波相控阵芯片奠定良好基础；

该项目由吕志涛院士和孟少平教授主持，是为实现与国际接轨，为编制和修订我国的国家标准《混凝土结构设计规范》、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》和《预应力混凝土结构抗震设计规程》等设计准则而开展的，获国家建设部和国家自然科学基金委资助。